Аморфное и кристаллическое состояние веществ.Типы кристаллических решёток.
Заказать уникальный реферат- 17 17 страниц
- 5 + 5 источников
- Добавлена 09.02.2017
- Содержание
- Часть работы
- Список литературы
- Вопросы/Ответы
ГЛАВА 1. АГРЕГАТНЫЕ СОСТОЯНИЯ ВЕЩЕСТВА 5
ГЛАВА 2. ТИПЫ КРИСТАЛЛИЧЕСКИХ РЕШЕТОК 9
2.1 МЕТАЛЛИЧЕСКИЕ РЕШЕТКИ 9
2.2 ИОННЫЕ РЕШЕТКИ 10
2.3 АТОМНЫЕ РЕШЕТКИ 12
2.4 МОЛЕКУЛЯРНЫЕ РЕШЕТКИ 13
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 16
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 17
Так, энергия кристаллической решетки алмаза составляет 480 кДж/моль [5]. Вследствие столь высокой энергии связи ковалентные кристаллы обладают высокими твердостью, механической прочностью, температурами плавления и кипения. Диапазон их электропроводности достаточно велик: от типичных диэлектриков (алмаз, нитрид бора, кварц) до полупроводников (кремний, германий) и даже электронных проводников (олово). 2.4 МОЛЕКУЛЯРНЫЕ РЕШЕТКИСтруктурные единицы в кристаллах решеток молекулярного типа – это молекулы, которые связаны друг с другом силами Ван-дер-Ваальса, либо водородными связями. Малая энергия межмолекулярных связей в кристаллической решетке обусловливает малую механическую прочность, низкие температуры плавления и высокую летучесть кристаллов этого типа. К примеру, лед состоит из молекул воды, удерживаемых в кристаллической решетке водородными связями. На рисунке 4, представлена молекулярная решетка.Рис. 4. - Молекулярная решетка.Молекулярные кристаллы образуют молекулы I2, твердого диоксида углерода СО2, нафталина и др. Молекулярные кристаллы – это диэлектрики и обладают низкой теплопроводностью. Силы Ван-дер-Ваальса можно считать ненаправленными. Это оказывает влияние на координационные числа в кристалле. Поэтому для молекулярных кристаллов со сферическими молекулами характерна структура кубической или гексагональной плотнейшей упаковки [5]. Кристаллы с молекулярной решеткой весьма распространены. К ним относятся вещества с неполярными молекулами (к примеру, I2, N2, P4, S8, CH4, CO2, и т.п.). С ростом электрического момента диполя молекул, которые образуют кристалл, возрастает и энергия кристаллической решетки. Это особенно характерно для молекулярных кристаллов с водородными связями (к примеру, НF, NH3, H2O). Молекулярные кристаллы образуют и большая часть органических веществ. Макромолекулярные кристаллы подразделяют на:цепочечные, слоистые, каркасные. В узлах таких решеток находятся атомы, молекулы и ионы. Цепочечную структуру имеют некоторые неорганические аморфные вещества, полимеры, кристаллические силикатные минералы, к примеру асбест, который представляет собой полисиликатный минерал. Его волокнистое строение обусловлено тем, что он содержит силикатные ионы, ковалентно связанные друг с другом в полимерные цепочки. Слоистые кристаллы, к примеру, в графите, можно рассматривать как двумерные макромолекулы. Соседние слои удерживаются вместе слабыми вандерваальсовыми силами. Поэтому слои легко скользят один вдоль другого [5].Слоистую структуру имеют йодид кадмия CdI2, хлорид алюминия А1С13. Макромолекулярную трехмерную структуру имеет алмаз. Каждый атом углерода ковалентно связан с четырьмя другими атомами углерода, образуя тетраэдрическую структуру. Вся структура алмаза в целом представляет собой, в сущности, одну макромолекулу.Таким образом, было определено, что по типу химической связи кристаллические вещества подразделяют на:металлические, ионные, ковалентные (атомные),молекулярные. ЗАКЛЮЧЕНИЕВ ходе работы была достигнута ее цель - изучено аморфное и кристаллическое состояние веществ, а также типы кристаллических решёток.Для достижения данной цели были решены следующие задачи работы:1)Рассмотрены агрегатные состояния вещества;2)Определены типы кристаллических решеток.Было определено, что в зависимости от внешних условий вещества могут находиться в разных агрегатных состояниях: газовое, жидкое, твердое. Твердые тела делятся на: аморфные и кристаллические.Кристаллические вещества характеризуются правильным расположением частиц, из которых они построены: атомы, молекулы или ионы. Эти частицы расположены в строго определенных точках пространства – называемых узлами. В случае, если соединить узлы прямыми линиями, то образуется пространственный каркас – кристаллическая решетка.Аморфное состояние вещества - твердое состояние вещества, которое характеризуется изотропией физических свойств, которая обусловлена неупорядоченным расположением атомов и молекул.Также определили, что по типу химической связи кристаллические вещества подразделяют на:металлические, ионные, ковалентные (атомные),молекулярные. СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫБармасов, А. В. Курс общей физики для природопользователей. Молекулярная физика и термодинамика[Текст]:учеб. пособие / А. В. Бармасов,В. Е. Холмогоров, А. П. Бобровский.- СПб.: БХВ- Петербург, 2009. - 512 с.Кузина Н.Г. Химия и физика полимеров[Текст]: учеб. пособие / Н.Г. Кузина [и др.]. -СПб.: СПбГТИ(ТУ), 2009. - 123 с.Мелких А.В. Молекулярная физика[Текст]:учебное пособие / А.В. Мелких, А.А. Повзнер,К.А. Шумихина. -Екатеринбург: ГОУ ВПО УГТУ-УПИ, 2006. - 242 с.Ремизов А. Н. Медицинская и биологическая физика [Текст]: учебник для ВУЗов / А. Н. Ремизов, А.Г. Максина, А.Я. Потапенко. -М.: Дрофа, 2003. - 560 с.Прилепская, Л. Л. Химия материалов [Текст]: учеб. пособие / Л. Л. Прилепская, Н. Н. Чурилова. – Кемерово:ГУ КузГТУ, 2007. – 135 с.
2. Кузина Н.Г. Химия и физика полимеров [Текст]: учеб. пособие / Н.Г. Кузина [и др.]. - СПб.: СПбГТИ(ТУ), 2009. - 123 с.
3. Мелких А.В. Молекулярная физика [Текст]: учебное пособие / А.В. Мелких, А.А. Повзнер, К.А. Шумихина. - Екатеринбург: ГОУ ВПО УГТУ-УПИ, 2006. - 242 с.
4. Ремизов А. Н. Медицинская и биологическая физика [Текст]: учебник для ВУЗов / А. Н. Ремизов, А.Г. Максина, А.Я. Потапенко. - М.: Дрофа, 2003. - 560 с.
5. Прилепская, Л. Л. Химия материалов [Текст]: учеб. пособие / Л. Л. Прилепская, Н. Н. Чурилова. – Кемерово: ГУ КузГТУ, 2007. – 135 с.
Вопрос-ответ:
Что такое аморфное и кристаллическое состояние вещества?
Аморфное состояние вещества - это состояние, при котором вещество не имеет долгоразмерного порядка в атомной решетке и не обладает кристаллической структурой. Кристаллическое состояние вещества, напротив, характеризуется регулярным расположением атомов или молекул в трехмерной решетке.
Какие типы кристаллических решеток существуют?
Вещества могут образовывать различные типы кристаллических решеток: металлические решетки, ионные решетки, атомные решетки и молекулярные решетки.
Чем отличаются металлические решетки от остальных типов кристаллических решеток?
Металлические решетки образуются за счет свободно движущихся электронов, которые образуют соединения между металлическими атомами. Это делает металлические решетки хорошими проводниками электричества и тепла.
Каковы особенности ионных решеток?
В ионных решетках атомы объединены электростатическими взаимодействиями между положительными и отрицательными ионами. Ионные решетки обладают высокой температурой плавления и образуют кристаллы с высокой твердостью.
Почему ковалентные кристаллы обладают высокой твердостью и механической прочностью?
Ковалентные кристаллы характеризуются сильными ковалентными связями между атомами. Это приводит к высокой энергии связи и, соответственно, к высокой твердости и механической прочности таких материалов.
Чем отличаются аморфное и кристаллическое состояния веществ?
Аморфное состояние вещества характеризуется отсутствием упорядоченной структуры, в то время как кристаллическое состояние обладает регулярной и повторяющейся структурой, называемой кристаллической решеткой.
Какие типы кристаллических решеток существуют?
Существуют четыре типа кристаллических решеток: металлические, ионные, атомные и молекулярные решетки.
Чем отличается металлическая решетка от других типов?
Металлическая решетка образуется металлическими элементами и характеризуется наличием свободных электронов, что обеспечивает проводимость тока и высокую теплопроводность.
Какие свойства имеют ковалентные кристаллы?
Ковалентные кристаллы обладают высокой твердостью, механической прочностью, высокими температурами плавления и кипения. Это связано с высокой энергией связи в их кристаллической решетке.
Какая энергия связи присуща кристаллической решетке алмаза?
Энергия кристаллической решетки алмаза составляет 480 кДж моль.